一种自由曲面图像传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种自由曲面图像传感器

【技术实现步骤摘要】
一种自由曲面图像传感器、制备方法及相关光学系统


[0001]本专利技术属于光学成像
，涉及一种自由曲面图像传感器组件
。

技术介绍

[0002]图像传感器具有较宽的光谱响应且输出信号方便进行数字化信息处理，在光学成像领域得到了广泛的应用
。
[0003]目前商用的成像设备使用的均是平面图像传感器
。
为了使物平面通过前置光学成像系统聚焦在平面图像传感器上，通常使用多个光学镜组来对场曲等像差进行矫正，这就使得光学成像系统的质量
、
体积和成本难以减小，且成像视场和像质难以同时得到提升
。
[0004]与平面图像传感器不同的是，曲面图像传感器可以利用自身的曲率来补偿前置光学成像系统的像差，从而可以简化前置光学成像系统的结构，有效地提升成像视场和像质
。
特别地，当图像传感器进一步能够实现自由曲面化之后，可以与前置光学成像系统进行一体化自由曲面设计，从而充分释放光学系统的设计自由度，使得光学成像系统在视场
、
体积和像质等方面获得更为优异的综本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自由曲面图像传感器，其特征在于，包括：支撑体，该支撑体本体表面设有凹面或凸面，所述凹面或凸面为自由曲面；图像传感器薄膜，该图像传感器薄膜包括衬底
、
设置在衬底上的像元阵列和设置在像元阵列旁侧的列焊盘与行焊盘；单个像元包括设置在衬底上的
p
‑
i
‑
n
型外延片
、
设置在外延片上的
n
电极和
p
电极，同一行像元的
n
电极串联并引出至一行焊盘上，同一列像元的
p
电极串联并引出至一列焊盘上；所述衬底厚度为
20
～
80
μ
m
；读出电路；所述图像传感器薄膜粘贴在所述支撑体的凹面或凸面成自由曲面形状，且衬底挨着支撑体，所述读出电路固定在支撑体上，且读出电路与所述图像传感器薄膜的行焊盘和列焊盘通过金线键合连接
。2.
根据权利要求1所述的自由曲面图像传感器，其特征在于，所述
n
电极设置在外延片的局部位置，所述
p
电极设置在
p
‑
i
‑
n
型外延片上其他局部位置及
n
电极上，并且
p
电极与
n
电极之间设有绝缘层
。3.
根据权利要求1所述的自由曲面图像传感器，其特征在于，所述图像传感器薄膜的最小弯曲半径为
5mm。4.
根据权利要求1所述的自由曲面图像传感器，其特征在于，所述支撑体的材料为铝合金；所述
P
电极为透明电极
。5.
根据权利要求1所述的自由曲面图像传感器，其特征在于，所述支撑体的材料为亚克力玻璃或有机玻璃；所述
P
电极为透明电极或非透明电极
。6.
根据权利要求1所述的自由曲面图像传感器，其特征在于，所述支撑体本体为立方体结构
。7.
权利要求1所述自由曲面图像传感器的制备方法，其特征在于，方法包括：步骤1，制备图像传感器，之后将图像传感器的衬底进行减薄，得到图像传感器薄膜；步骤2，加工支撑体；步骤3，将图像传感器薄膜粘贴在支撑体的凹面或凸面使得图像传感器薄膜呈自由曲面；步骤4，在支撑体平面上加工读出电路，之后通过金线键合连接读出电路与图像传感器薄膜的行焊盘和列焊盘
。8.
根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1包括：
(1)
在初始衬底上沉积
p
‑
i
‑
n
型外延片，所述初始衬底厚度为
300
～
800
μ
m
；
(2)

【专利技术属性】
技术研发人员：余佳东，毛祥龙，谢永军，任尚杰，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：